Au vingt-sixième siècle, un scientifique sauve Alita, une jeune cyborg inerte abandonnée dans une décharge. Ramenée à la vie, elle doit découvrir le mystère de ses origines et le monde complexe dans lequel elle se trouve, afin de protéger ses nouveaux amis contre les forces sombres lancées à sa poursuite.

Inspiré de l’histoire de l’ingénieur de vol de la NASA José Hernández, Plus tard, j'atteindrai les étoiles suit ce dernier et sa famille immigrant depuis un village du Michoacán, au Mexique, jusqu’à la Station spatiale internationale à 300 km au-dessus de la Terre. Avec le soutien de sa famille, la détermination de José lui donne enfin la possibilité d’atteindre ce but à première vue irréalisable.